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      銅材料的激光加工市場淺析

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      大型激光加工十分適用金屬材料應用。據粗略統計在當前全球的所有激光加工應用中,大多數是金屬材料加工。以普通鋼鐵材料為主要加工材料,其中鋼鐵材料應用占比較大,特別是不銹鋼、合金鋼已經用于生活的方方面面。

      然而激光在其他金屬材料,如銅、鋁以及其他有色金屬的應用還是偏少。銅和鋁合金是許多工業產品的基礎材料,具備優質的導電率、傳熱性、抗腐蝕和耐磨性能。另外,鋁合金具有很高強度,也是實現工件輕量化的好材料。但是,銅作為一種高反射性材料,在激光應用中卻得不到有效利用。激光加工廠家鑫聚以銅件為對象,淺析其在激光加工中的應用。

      銅板、銅片與銅管三種形狀應該是適用激光切割的,但是銅屬于高反射性材料,對激光束的吸收性較低。不僅造成能量損耗浪費,而且反射光還容易造成加工頭、鏡片、激光器等部件損壞。因此在以往較長一段時間內,銅都是激光切割的一大挑戰。
      激光加工

      二氧化碳激光切割機可切割厚的材料,也可切割銅,但必須在銅片上涂有噴霧劑或氧化鎂,以防止反射損傷設備。銅對光纖激光束吸收率很低,但廠商在產品結構設計上做了隔離裝置。一些做激光切割頭的企業也對加工頭做了防反射光設計,這讓光纖激光器在銅片切割應用打開了市場。

      相對于大型激光切割,銅材料的激光焊接難度就更大了。焊接需要把基材實現熔融,通常會產生比切割功率更高或持續時間更長的光回返現象。銅的吸收率隨著波長的減小而增加,這意味著可見波段激光用于銅焊會產生顯著的優勢。綠光激光焊接銅材料在國外受歡迎,但綠光激光受功率限制。外國的通快已經做到千瓦級綠光激光器,而國內企業只能做到百瓦級,差距明顯。

      擺動焊接頭的出現讓光纖激光器適用于銅材料焊接,光纖激光功率、應用、成熟的配套為銅材料焊接提供了保證。數千瓦的光纖激光器讓銅材料焊接應用拓展了更多空間。近兩年,國產藍光半導體激光器的出現,對銅件焊接是一大利好。

      另外,銅在電池行業應用很多,特別是近幾年電池封裝、動力電池的電芯逐漸采用了激光焊接技術。銅在電氣和電子氣和電子工業,占總消費的一半以上。隨著激光工藝的逐漸成熟,同時在銅材料相關部件使用激光加工,未來預估銅材料的激光加工會為激光設備帶來超過百億元的設備需求,成為激光產業一個新的增長點。

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